CN1285594A - 控制棒操作监控系统的试验方法及试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能有效切实地实施自动化控制棒操作监控系统各功能确认的试验装置和试验方法。把试验装置作为传递网络上的一个站连接,该试验装置对中央控制装置模拟输出原子反应堆内的处理量和现场控制装置的计算结果,对中央控制装置的控制指令,将模拟输出向中央控制装置输出,实施中央控制装置的功能试验。

Description

控制棒操作监控系统的试验方法及试验装置

本发明涉及控制棒操作监控系统的试验方法及试验装置，用于进行控制棒操作监控系统的试验。该试验是为了操作原子能发电设备内的多个控制棒，进行原子反应堆的输出调节。

近年来，在原子能发电设备中，要求缩短设备的起动时间和减轻运转人员的作业负荷，因此，提出了使原子反应堆的输出调节中使用的控制棒的操作自动化的、控制棒操作监控系统。该自动化控制棒操作监控系统中，控制棒的驱动方式从水压驱动变更为电动机驱动，控制方式从机械控制变为电气控制(数字化)。

图15是表示自动化控制棒操作监控系统的构成图。中央控制装置1根据来自控制棒自动化装置2的指令，对设在每个控制棒上的现场控制装置3，通过传送网络4输出原子反应堆5内的控制棒6的插入或抽拔操作指令。现场控制装置3向设在每个控制棒6上的促动器7输出操作指令，驱动控制棒6。被驱动的控制棒6由传感器8检测，输入到现场控制装置3。

该自动化控制棒操作监控系统中，由电动机驱动控制棒6。即，促动器是由电动机驱动控制棒驱动机构这样构成的，可以细微地控制控制棒的位置。检测控制棒位置的传感器8，具有控制棒位置检测电路和控制棒位置检测器。该控制棒位置检测电路用模拟检测控制棒的位置。该控制棒位置检测器用磁力接点的ON/OFF检测表示控制棒位置的PIP信号。控制棒位置检测电路用同步信号检测控制棒的位置，控制棒位置检测器用开关信号的PIP信号检测控制棒的位置。

把该自动化控制棒操作监控系统与现有的控制棒操作监控系统相比，控制装置的台数从4台增加到约680台(约170倍)，有关信号的采集数从约1300点增至约10万点(约75倍)，用于驱动电动机的转换装置的台数，从0台增至约200台(新式的)。这样，构成要素之所以大幅度增加，是因为在自动化控制棒操作监控系统中，控制棒的驱动方式从水压驱动变更为电动机驱动，控制方式从机械控制变更为电气控制(数字化)的原因。

上述的与自动化对应的新设控制棒操作监控系统中，在实施其功能确认试验时，必须导入新的试验方法和试验装置。这样，由于构成要素大幅度增加，必须在短期间内切实地试验很多的试验物量。

本发明的目的是提供能有效地实施自动化控制棒操作监控系统的各功能确认的试验装置和试验方法。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明记载的控制棒操作监控系统的试验方法，具有促动器、现场控制装置、中央控制装置和控制棒自动化装置；上述促动器与原子反应堆内的若干控制棒对应设置，通过电动机使控制棒位置在插入/抽拔方向变化；上述现场控制装置与各促动器对应设置，用现场计算处理装置分别进行每个控制棒的驱动控制，根据来自该现场计算处理装置的指令，用转换装置进行驱动用的输出调节；上述中央控制装置通过传送网络设置在现场控制装置的上位，进行原子反应堆内的若干个控制棒的总括控制；上述控制棒自动化装置根据来自原子反应堆的处理量和其目标值的偏差计算，向中央控制装置输出控制棒的驱动指令；其特征在于，把试验装置作为传送网络上的一个站连接，该试验装置将原子反应堆内的处理量和现场控制装置的计算结果模拟输出给中央控制装置，对于来自中央控制装置的控制指令，将上述模拟输出向中央控制装置输出，实施中央控制装置的功能试验。

本发明记载的控制棒操作监控系统的试验装置，具有促动器、现场控制装置、中央控制装置和控制棒自动化装置；上述促动器与原子反应堆内的若干控制棒对应设置，通过电动机使控制棒位置在插入/抽拔方向变化；上述现场控制装置与各促动器对应设置，用现场计算处理装置分别进行每个控制棒的驱动控制，根据来自该现场计算处理装置的指令，用转换装置进行驱动用的输出调节；上述中央控制装置通过传送网络设置在现场控制装置的上位，进行原子反应堆内的若干个控制棒的总括控制；上述控制棒自动化装置根据来自原子反应堆的处理量和其目标值的偏差计算，向中央控制装置输出控制棒的驱动指令；其特征在于，具有用于生成表示促动器动作状态的模拟信号的FMCRD机器模拟器，FMCRD机器模拟器备有存储器、选择装置和信号模拟装置，上述存储器存有促动器的动作特性数据；上述选择装置从存储器中抽出并设定促动器动作特性数据；上述信号模拟装置根据从现场控制装置通过输入信号处理装置输入的促动器动作指令信号和由上述选择装置选择的促动器动作特性数据，用同步模拟装置模拟表示促动器动作状态的同步信号，通过输出信号处理装置输出。

本发明记载的控制棒操作监控系统的试验装置，其特征在于，在上述信号模拟装置上，付加初期位置设定器、位置信号设定器和PIP信号发生器；上述初期位置设定器用于设定促动器的初期状态；上述位置信号设定器根据表示促动器动作状态的同步信号和来自初期位置设定器的设定信号，计算控制棒位置；上述PIP信号发生器接受位置信号设定器的输出信号，模拟PIP信号的状态，该PIP信号表示由磁力接点的ON/OFF检测出的控制棒位置。

本发明记载的控制棒操作监控系统的试验装置，其特征在于，上述信号模拟装置上付加分离信号模拟装置，该分离信号模拟装置用于模拟分离信号的ON/OFF，该分离信号表示控制棒和促动器的控制棒驱动机构的结合状态。

本发明记载的控制棒操作监控系统的试验装置，其特征在于，上述FMCRD机器模拟器备有在上述控制棒操作监控系统中由若干根控制棒同时驱动功能设定的最大控制棒根数的输入信号处理装置、信号模拟装置和输出信号处理装置。

本发明记载的控制棒操作监控系统的试验装置，其特征在于，上述信号模拟装置中的输入信号处理装置，备有交流信号处理部，该交流信号处理部从现场控制装置的转换装置输入的交流信号中，读取促动器所要求的信息。

本发明记载的控制棒操作监控系统的试验装置，其特征在于，上述信号模拟装置中的输入信号处理装置，备有数字信号处理部，该数字信号处理部从现场控制装置的现场计算处理装置输入的数字信号中，读取促动器所要求的信息。

本发明记载的控制棒操作监控系统的试验装置，具有促动器、现场控制装置、中央控制装置和控制棒自动化装置；上述促动器与原子反应堆内的若干控制棒对应设置，通过电动机使控制棒位置在插入/抽拔方向变化；上述现场控制装置与各促动器对应设置，用现场计算处理装置分别进行每个控制棒的驱动控制，根据来自该现场计算处理装置的指令，用转换装置进行驱动用的输出调节；上述中央控制装置通过传送网络设置在现场控制装置的上位，进行原子反应堆内的若干个控制棒的总括控制；上述控制棒自动化装置根据来自原子反应堆的处理量和其目标值的偏差计算，向中央控制装置输出控制棒的驱动指令；其特征在于，用于进行穿透部试验的穿透检测器(ペネチェツカ)备有缆线接头、插头和开关电路；上述穿透部设在原子反应堆收容容器或原子反应堆房屋壁上，用于保持原子反应堆收容容器或房屋密闭状态地拉入缆线；上述缆线接头用于与连接在上述穿透部的试验对象即多芯缆线的接头连接并与其同径；上述插头设在缆线接头上，与多芯缆线的芯数相同；上述开关电路用于切换上述多芯缆线的各芯线与地线的连接/非连接状态。

本发明记载的控制棒操作监控系统的试验装置，具有促动器、现场控制装置、中央控制装置和控制棒自动化装置；上述促动器与原子反应堆内的若干控制棒对应设置，通过电动机使控制棒位置在插入/抽拔方向变化；上述现场控制装置与各促动器对应设置，用现场计算处理装置分别进行每个控制棒的驱动控制，根据来自该现场计算处理装置的指令，用转换装置进行驱动用的输出调节；上述中央控制装置通过传送网络设置在现场控制装置的上位，进行原子反应堆内的若干个控制棒的总括控制；上述控制棒自动化装置根据来自原子反应堆的处理量和其目标值的偏差计算，向中央控制装置输出控制棒的驱动指令；其特征在于，备有干井模拟器，该干井模拟器用于模拟使控制棒驱动的电动机的动作，进行中央控制装置或现场控制装置的动作确认试验。

本发明记载的控制棒操作监控系统的试验方法，具有促动器、现场控制装置、中央控制装置和控制棒自动化装置；上述促动器与原子反应堆内的若干控制棒对应设置，通过电动机使控制棒位置在插入/抽拔方向变化；上述现场控制装置与各促动器对应设置，用现场计算处理装置分别进行每个控制棒的驱动控制，根据来自该现场计算处理装置的指令，用转换装置进行驱动用的输出调节；上述中央控制装置通过传送网络设置在现场控制装置的上位，进行原子反应堆内的若干个控制棒的总括控制；上述控制棒自动化装置根据来自原子反应堆的处理量和其目标值的偏差计算，向中央控制装置输出控制棒的驱动指令；其特征在于，把记载的干井模拟器连接在促动器的连接缆线端，把由上述电动机动作模拟部根据现场控制装置输出的电动机驱动指令信号模拟的电动机动作状态，在上述模拟输出显示部显示，确认电动机所要求的旋转方向/旋转速度/旋转量、和中央控制装置的人机接口装置上的控制棒操作内容即控制棒插入/抽拔方向的连续/间断/步进驱动指令在规格上一致。

本发明记载的控制棒操作监控系统的试验方法，具有促动器、现场控制装置、中央控制装置和控制棒自动化装置；上述促动器与原子反应堆内的若干控制棒对应设置，通过电动机使控制棒位置在插入/抽拔方向变化；上述现场控制装置与各促动器对应设置，用现场计算处理装置分别进行每个控制棒的驱动控制，根据来自该现场计算处理装置的指令，用转换装置进行驱动用的输出调节；上述中央控制装置通过传送网络设置在现场控制装置的上位，进行原子反应堆内的若干个控制棒的总括控制；上述控制棒自动化装置根据来自原子反应堆的处理量和其目标值的偏差计算，向中央控制装置输出控制棒的驱动指令；其特征在于，把所述的干井模拟器连接在促动器的连接缆线端，把经过现场控制装置对上述制动器输出的制动励磁信号在上述动作显示部上显示，确认中央控制装置的人机接口装置上的控制棒操作内容一致。

本发明的积极效果在于：

如上所述，根据本发明，采用自动化控制杆操作监控系统的标准试验方法及为实现该试验方法的试验装置，能有效切实地实施与自动化控制杆操作监控系统的各构成要素对应的功能确认。

下面，参照附图说明本发明的实施例。

图1是本发明实施例中，控制棒驱动机构监控系统的试验方法说明图。

图2是本发明实施例中，控制棒操作监控系统的试验装置中的FMCRD机器模拟器框图。

图3是图2所示FMCRD机器模拟器连接在控制棒监控系统上的构造的说明图。

图4是本发明实施例中，控制棒操作监控系统的试验装置中的转换器试验工具的框图。

图5是用图4所示的转换器试验工具，进行转换装置功能确认试验时的说明图。

图6是本发明实施例中，向转换装置供给电源的构造的说明图。

图7是本发明实施例中，用于连接计测装置的试验工具的说明图，该计测装置用于计测转换装置的输入输出信号。

图8是本发明实施例中，用于进行穿透部试验的穿透检验器(ペネチエッカ)的说明图，该穿透部设置在原子反应堆收容容器或原子反应堆房屋壁上。

图9是本发明实施例中，在设在原子反应堆收容容器或原子反应堆房屋壁上的穿透部敷设缆线时的缆线通线确认试验的说明图。

图10是本发明实施例中，模拟驱动控制棒的电动机的动作，进行中央控制装置或现场控制装置的动作确认的干井模拟器说明图。

图11是本发明实施例中，用试验用同步发射器模拟控制棒位置信号，进行控制棒位置信号处理的确认试验的说明图。

图12是本发明实施例中，对中央控制装置或现场控制装置的控制棒位置计数值的同步零调节试验的说明图。

图13是本发明实施例中，进行促动器(ァクチュェ一タ一)的动作试验和中央控制装置、现场控制装置的动作试验时的说明图。

图14是本发明实施例中，用开关信号的PIP信号检测控制棒位置的控制棒位置检测器的动作试验的说明图。

图15是现有自动化控制棒操作监控系统的构成图。

图1是本发明实施例中控制棒驱动机构监控系统的试验方法说明图。控制棒驱动机构控制监视系统与图15所示者相同，但在传递网络4上连接着试验装置9。该试验装置9将原子反应堆5内的处理量和各现场控制装置3的计算结果模拟输出，将其模拟信号送到中央控制装置1，进行中央控制装置1的功能确认试验。这样，在无促动器的实际作动及无现场控制装置3各组的计算处理状况下，可实施中央控制装置1的功能确认。

图1中，控制棒自动化装置2，根据来自原子反应堆5的处理量和其目标值的偏差计算，向中央控制装置1输出控制棒6的驱动指令，使该偏差消除。中央控制装置1根据来自控制棒自动化装置2的指令，对设在每个控制棒上的现场控制装置3，通过传送网络4输出原子反应堆5内的控制棒6的插入或抽拔操作指令。

现场控制装置3与用于驱动控制棒6的各促动器7对应设置，备有现场计算处理装置10和转换装置11。现场计算处理装置10进行各控制棒6的个别驱动控制。转换装置11根据来自现场计算处理装置10的指令，调节驱动用出力。从该转换装置11向各促动器7输出操作指令，驱动控制棒6。

促动器7与原子反应堆5内的若干控制棒6对应设置，用电动机13驱动控制棒驱动机构12，可以使控制棒位置在插入/抽拔方向微细变化。被促动器7驱动了的控制棒位置，由传感器8检测并输入给现场控制装置3。传感器8具有用同步信号检测控制棒位置的控制棒位置检测电路14和用开关信号的PIP信号检测控制棒位置的控制棒位置检测器15，其检测信号输入到现场控制装置3。

该自动化控制棒监控系统的传送网络4上，连接着试验装置9。试验装置9对来自中央控制装置1的控制指令，把模拟现场控制装置3的计算结果、促动器和传感器8等动作的信号输出给中央控制装置1。即，把试验装置9作为实施中央控制装置1与现场控制装置3各组之间信号取送的传递网络4上的一个站连接，把原子反应堆5内的处理量及现场控制装置3的计算结果模拟输出给中央控制装置1，实施中央控制装置1的功能试验。这样，在无促动器7的实际动作和无现场控制装置3各组的计算处理状况下，可实施中央控制装置1的功能确认。

图2是本发明实施例中控制棒操作监控系统的试验装置9中的FMCRD机器模拟器的框图。该FMCRD机器模拟器16，用于生成表示促动器7动作状态的模拟信号，也用于输出同步模拟信号、PIP模拟信号和分离模拟信号。上述同步模拟信号模拟传感器8中的控制棒位置检测电路14检测的同步信号。上述PIP模拟信号模拟传感器8中的控制棒位置检测器15检测的PIP信号。上述分离模拟信号模拟传感器8中的控制棒分离状态检测器检测的分离信号。

先说明同步模拟信号。在FMCRD机器的模拟器16的存储器17中，存有各促动器7的动作特性数据，由选择装置18从该存储器17中存有的若干个促动器动作特性数据中，选择一个数据。被选择的促动器动作特性数据，输入到信号模拟装置19的同步模拟装置20。

同步模拟装置20，输入来自现场控制装置3的促动器动作指令信号，模拟表示促动器动作状态的同步信号。在同步模拟装置20中，把通过输入信号处理装置21输入的现场控制装置输出的控制信号(促动器动作指令信号)和由选择装置18所选择的促动器动作特性数据进行合并计算处理，将该计算结果(计数值)输入到同步信号变换器22，变换为同步信号。再通过输出信号处理装置23作为同步模拟信号输出。这样，可作成表示各促动器7动作状态的同步模拟信号。

为了按种别(交流信号/数字信号)对输入到信号模拟装置19内的现场控制装置输出的控制信号(促动器动作指令信号)进行输入处理，输入信号处理装置21具有交流信号处理部24和数字信号处理部25。在从现场控制装置3的转换装置11输入的交流信号中，促动器动作指令信号由交流信号处理部24读取，来自现场计算处理装置12的送给转换装置11的促动器动作指令信号，由数字信号处理部25读取。这样，可以与在取送信号中不仅用数字信号也用交流信号的控制装置对应，可以扩大FMCRD机器模拟器16的使用用途。

下面说明PIP信号模拟。作为同步模拟装置20的计算结果的同步信号变换前的数据，被输入到位置信号设定器26，与预先设定在初期位置设定器27内的促动器初期状态数据，进行比较计算处理，判断被促动器动作特性数据特定并微细变化的控制棒位置，是否在PIP信号所示的控制棒位置。即，算出PIP信号是否是接点输出的位置。PIP信号被计算出后，该算出数据被送到PIP信号发生器28，PIP信号(ON/OFF)被PIP信号发生器28模拟。经过输出信号处理装置23作为PIP模拟信号输出。这样，表示由磁力接点的ON/OFF检测出的控制棒位置的PIP信号状态被模拟。

下面，说明分离信号的模拟，该分离信号表示控制棒6和促动器7的控制棒驱动机构12的结合状态。该分离信号由分离信号模拟装置29模拟，由ON/OFF信号表示的分离信号，通过输出信号处理装置23输出。

信号模拟装置19设有若干台。这是为了提高采用FMCRD机器模拟器16的作业性。即，进行同步信号模拟、PIP信号模拟、分离信号模拟的信号模拟装置19，在控制棒操作监控系统中，设有与由多根控制棒的同时驱动功能而设定的最大控制棒根数相当的数。

这样，在促动器动作时，模拟由传感器6检测的信号，输出给现场控制装置3，所以，在使控制棒操作监控系统的促动器7无实际作动的状况下，可试验中央控制装置1和现场控制装置3。

图3是图2所示FMCRD机器模拟器16连接在控制棒监控系统上的构造的说明图。把图2的FMCRD机器模拟器16连接到现场控制装置3的输入输出部分(促动器7侧)，输出同步模拟信号和PIP模拟信号等的模拟信号，进行中央控制装置1和现场控制装置3的试验。

在中央控制装置1和现场控制装置3中，收容着同步信号处理电路、PIP信号处理电路和联锁电路，对这些电路输出模拟信号，进行这些电路的功能确认试验。上述同步信号处理电路用于处理同步信号，该同步信号表示促动器7的控制棒驱动机构12的动作状态信号。上述PIP信号处理电路用于处理PIP信号，该PIP信号用ON/OFF表示控制棒位置。上述联锁电路用分离信号取得各种控制用联锁，该分离信号表示促动器7的控制棒控制驱动机构12和控制棒6的分离状态。

这时，由于现场控制装置3具有现场计算处理装置10和转换装置11，所以，根据需要个别地进行这些现场计算处理装置10的功能确认试验和转换装置11的功能确认试验。因为现场计算处理装置10处理的信号是数字信号，而转换装置11的输出信号是交流信号，这样是为了与不同种类的信号对应。

这样，在促动器7无实际动作的状况下，可有效地进行中央控制装置1、现场控制装置3的各种电路的功能确认试验1、现场控制装置3的现场计算处理装置10的功能确认试验、和转换装置11的动作确认试验。

图4是控制棒操作监控系统的试验装置中的转换器试验工具30的框图。转换器试验工具30用于进行转换装置11的功能试验，该转换装置11向驱动控制棒6的促动器7的电动机13供给可变电源。转换器试验工具30与转换装置11的转换控制器31连接，用转换装置单体实施转换装置11的功能确认。

转换器试验工具30的模拟信号制作部32，用于制作转换装置11试验用的模拟信号，根据由操作端33设定的信息制作模拟信号。即，在模拟信号制作部32的控制指令模拟电路34中，制作对转换装置11的转换控制器31发出的控制指令模拟信号。另外，在模拟信号制作部32的异常信号模拟电路35中，制作转换装置11内的异常模拟信号。模拟信号制作部32的控制模式切换电路36，根据由操作端33设定的控制模式信息，进行控制指令模拟电路34和异常信号模拟电路35的切换。

在模拟信号制作部32制作的模拟信号，通过模拟信号输出部37输出到转换装置11的转换控制器31。将该模拟信号引起的转换控制器31的动作信号，通过信号输入部38输入到转换器试验工具30内的监控电路39。

即，在转换器试验工具30中，由操作端33选择转换控制器31的控制模式(RUN/TEST/HALT)或模拟信号(控制信号/转换器内的异常信号)的种类。在控制模式切换电路36，按照其选择内容，选择控制指令模拟电路34和异常信号模拟电路35中的任一个。再从模拟信号制作部32经过模拟信号输出部37向转换控制器31输出模拟信号。

与此同时，经过信号输入部38，输入转换控制器31的内部状态和转换装置11的取送信号输入输出状态，在监控电路39显示输入信息。这样，确认转换控制器31的内部状态和转换装置11的取送信号输入输出状态。另外，操作端33的选择内容也在监控电路39显示。

这样，通过采用转换器试验工具30，可实施转换装置11的维护作业，以及用转换装置单体实施转换装置11的功能确认。

图5是转换装置11周边构造的说明图，是采用转换器试验工具30进行转换装置11的功能确认试验时的说明图。转换装置11的无负荷试验，是将转换装置11和促动器7之间切离，使转换装置11成为无负荷状态。即，卸下转换装置11的转换器输出端40的电缆，使转换装置11成为无负荷状态。

将转换器试验工具30连接在转换装置11上，从转换器试验工具30将模拟信号输入到转换装置11，使转换装置11动作。从母线41通过电源盘42和电源线43向转换装置11供给电源，用计测装置44计测模拟信号引起的转换装置11的动作特性。

计测装置44与转换装置11连接，计测转换装置11的输入电流、输入电压、输出电流、输出电压、输出频率、输出功率、输出电力、转换装置11内的整流器输出电压，将这些作为转换装置11的单体动作特性。另外，确认防止转换器破损的保护联锁正常动作，以及确认转换器停止、故障信息显示、警报输出。

这样，在转换器无负荷状态，可由转换器试验工具30确认转换装置11的单体动作特性以及保护联锁的动作确认、异常信息输出的确认。

以上说明中，是采用转换器试验工具30进行转换装置11的无负荷试验，但是也可以用中央控制装置1的控制指令确认转换装置11的特性。

即，从转换器输出端40，卸下连接转换装置11与促动器7之间的电线，使转换装置11成为无负荷状态。由中央控制装置1选择指定开环控制模式(在无控制棒位置信号的反馈信号状态，控制棒驱动指令可输出的模式)，对转换装置11输出控制指令。这样，使转换装置11动作。

由与转换装置11连接着的计测装置44，计测转换装置11的输入电流、输入电压、输出电流、输出电压、输出频率、输出功率、输出电力、转换装置11内的整流器输出电压，作为转换装置11的单体动作特性。这样，在转换装置11的无负荷状态，可由中央控制装置1的控制指令确认转换装置11的单体动作特性。

这里，在实施转换装置11的无负荷试验时，在促动器的连接电线端计测转换装置11的输出电流、输出电压、输出频率、输出功率、输出电力，可确认供给促动器7的电源状态。另外，在转换器输出端子40计测转换装置11的输出电流、输出电压、输出频率、输出功率、输出电力，可确认转换装置11的输出特性。

下面，说明将促动器7连接到转换装置11上状态的有负荷试验。在转换装置11的有负荷试验中，在转换装置11与促动器7之间连接着电缆的状态，将转换器试验工具30连接到转换装置11上，从转换器工具30将模拟信号输入给转换装置11，使转换装置11动作。

这时，与无负荷试验时同样地，将计测装置44连接到转换装置11上，计测转换装置11的输入电流、输入电压、输出电流、输出电压、输出频率、输出功率、输出电力、转换装置11内的整流器输出电压，将这些作为转换装置11的单体动作特性。另外，确认防止转换装置11的转换器破损的保护联锁正常动作、以及确认转换装置11的停止、故障信息显示、警报输出。这样，在有转换器负荷状态，通过采用转换器试验工具30，可进行转换装置11单体动作特性的确认、保护联锁的动作确认和异常信息输出的确认。

另外，在转换装置11的有负荷试验中，也与转换装置11的无负荷试验时同样地，可采用中央控制装置1的控制指令，确认转换装置11的特性。

即，在转换装置11和促动器7之间连接着电缆的状态，由中央控制装置1选择指定开环控制模式(在无控制棒位置信号的反馈的状态，控制棒驱动指令可输出的模式)，通过对转换装置11输出控制指令，使转换装置11动作。

另外，将计测装置44连接到转换装置11上，计测转换装置11的输入电流、输入电压、输出电流、输出电压、输出频率、输出功率、输出电力、转换装置11内的整流器输出电压，将这些作为转换装置11的单体动作特性。这样，在有转换器负荷的状态，可由中央控制装置1的控制指令确认转换装置11的单体动作特性。

图6是向控制棒操作监控系统中的转换装置11供给电源的构造的说明图。从设在各母线41A、41B上的每一台电源盘42A、42B，向控制棒操作监控系统的若干台转换装置11供给交流电源。即，A系统母线41A的电源盘42A上，连接着若干台转换装置11A1～11An，B系统母线41B的电源盘42B上，连接着若干台转换装置11B1～11Bm。

该电源供给构造中，对分别与各母线41A、41B的电源盘42A、42B连接着的若干台转换装置11A1～11An、11B1～11Bm，各选定一台转换装置，分别用计测装置44A、44B计测该选定的转换装置11A1n、11Bm的输入输出电源，确认若干根控制棒驱动时的母线电压变动值在预定的范围内。这样，确认若干根控制棒同时驱动时的转换装置11的输入电源的变动，在控制棒操作监控系统规格规定的范围内。

另外，图6所示的向转换装置11供给电源的构造中，在转换装置11发生的冲击电流的测定试验，如下地进行。

先从与A系统电源盘42A连接着的若干台转换装置11A1～11An中，选定距电源盘42A的电源缆线43A的长度最小、供给各转换装置11A1～11An的电源电压降低最小的转换装置11AJ，将计测装置44A连接在该转换装置11AJ上。用计测装置44A计测在转换装置11AJ的电源接通时产生的冲击电流。对于与B系统电源盘42B连接着的若干台转换装置11B1～11Bm，也同样地用计测装置44B计测距电源盘42B的电源缆线43B的长度最小、供给各转换装置11B1～11Bm的电源电压降低最小的转换装置11KB的电源接通时产生的冲击电流。

这样，计测电源电压效果最小的转换装置11AJ、11BK的冲击电流，通过确认该计测结果在规格的规定范围内，可确认在若干台转换装置11中产生的冲击电流全部在规格的规定范围内。

图7是连接计测装置44的试验工具的说明图，该计测装置44用于计测转换装置11的输入输出信号。在一个端子台45上，设有用于测定转换装置11的输入输出信号的若干个测定端子46，与这些测定端子46对应地在固定具47上设有若干个信号取入用的插头48。固定具47用于连接测定端子46和信号取入用插头48，通过将端子台45固定在固定具47上进行连接。信号取入用插头48上安装着若干个信号电缆49，连接在与计测装置44的若干个输入端子之间。因此，可以将一个端子台45上的若干个测定端子46和计测装置44的若干个输入端子一并连接。

用该试验工具连接转换装置11和计测装置44，计测转换装置11的输入输出信号。即，在连接转换装置11的信号端子和计测装置44的输入端子的部分，使用图7的试验工具。这样，可减轻试验用的布置所需的作业负荷，可在短时间内有效地实施试验作业。

下面，说明用于进行穿透部试验的穿透检验器，上述穿透部设在原子反应堆收容容器或原子反应堆屋的壁上。穿透部是设在原子反应堆收容容器或房屋壁内的埋入缆线，用于保持原子反应堆收容容器或房屋的密闭状态地拉入电缆。

如图8所示，穿透检验器50具有缆线接头53，该缆线接头53与作为试验对象的多芯缆线51的接头52连接并与其同径，该多芯缆线51与穿透部(ペネトレ一ション)连接着。在该缆线接头53上，设有与多芯缆线51的芯数相同的插头54。由该插头54和多芯缆线51的接头52的插头55，将多芯缆线51连接到穿透检验器50上。穿透检验器的缆线接头53的插头54，通过开关电路56与地线57连接。

开关电路56用于切换多芯缆线51的各芯线与地线57的连接/非连接状态，在计测装置44与作为试验对象的多芯缆线51连接并接地时，用于将该试验对象的多芯缆线51与地线连接。这样，多芯缆线51的各芯的接地作业可用一个开关电路56实施。

即，把多芯缆线51的1芯的一侧端经过计测装置44接地，接通穿透检验器50的开关电路56的接点，用地线57将多芯缆线51的1芯的另一侧端接地。根据这时的计测装置44的计测结果，确认多芯缆线51的芯线的导通状态。即，从多芯缆线51的1芯的电阻、地线电阻、计测装置44内部电阻、多芯缆线51的1芯与计测装置44的接触部电阻、穿透检验器50与多芯缆线51的1芯的接触部电阻、穿透检验器50内部电阻的总和，确认多芯缆线51的芯线导通状态。

这样，可减轻各多芯缆线51的芯线的接地作业负荷，与不采用穿透检验器50时相比，可用短时间有效地实施多芯缆线51的导通确认作业。

下面，说明用保持原子反应堆收容容器或房屋密闭状态地拉入缆线的穿透部，进行原子反应堆收容容器或原子反应堆房屋内外缆线连接作业时，进行缆线通线确认的试验方法。如图9所示，原子反应堆收容容器58的内侧缆线59和外侧缆线60，经过原子反应堆收容容器壁58的埋入缆线61(穿透部)连接。内侧缆线59和外侧缆线60通过埋入缆线61固定连接。

该缆线的连接作业中，先进行内侧缆线59的布线，确认内侧缆线59和埋入缆线61已如图所示地连接。再从内侧缆线59的另一端(与埋入缆线61连接端相反侧的缆线端)，实施一直到埋入缆线61外侧端的通线确认。然后，经过埋入缆线61，进行内侧缆线59和外侧缆线60的连接，实施缆线连接已如图所示的确认以及从内侧缆线59到外侧缆线60间的通线确认。

这样，在进行原子反应堆收容容器内外缆线的连接作业中，在内外缆线连接前进行各缆线的通线确认。即，在缆线的固定连接后，当发现了从内侧缆线59到外侧缆线60间有断线或误连接时，必须寻找断线或误连接的原因是在内侧缆线59还是在外侧缆线60，所以，在该缆线作业中，在连接内侧缆线59和外侧缆线60之前，确认各缆线的断线或误连接。因此，可早期发现缆线的误连接或断线。

下面说明干井模拟器，该干井模拟器用于模拟驱动控制棒的电动机的动作，进行中央控制装置或现场控制装置的动作确认试验。图10是该干井模拟器的说明图。

图10中，干井模拟器62由驱动信号输入部64、电动机模拟部65、模拟输出显示部66、制动信号输入部67和动作显示部68构成。驱动信号输入部64用于从促动器7的连接缆线端63，输入由现场控制装置3输出的电动机驱动指令信号。电动机模拟部65用于模拟电动机13的动作。模拟输出显示部66用于模拟显示促动器7之一即电动机13的旋转方向/旋转速度/旋转量。制动信号输入部67用于输入从现场控制装置3输出的制动励磁指令信号。动作显示部68备有根据制动励磁指令信号的ON/OFF而亮灭的灯。

干井模拟器62连接着缆线端63，该缆线端63与促动器7连接着，对促动器7之一即电动机13，输入由现场控制装置3输出的电动机驱动指令信号。该电动机驱动指令信号被输入到干井模拟器的驱动指令信号输入部64，由模拟电动机13的转子/定子特性的电动机模拟部65将该电动机驱动指令信号模拟变换为电动机13的旋转方向。再由模拟输出显示部66的旋转指针显示旋转方向。这样，确认来自现场控制装置3的电动机驱动指令信号引起的电动机13的动作。

根据本实施例，通过采用记载的试验装置，即，由模拟输出显示部66显示来自现场控制装置3的电动机驱动指令信号引起的电动机13的模拟输出，确认该电动机驱动指令信号引起的电动机13所要求的旋转方向/旋转速度/旋转量，确认该电动机13所要求的旋转方向/旋转速度/旋转量和中央控制装置1的人机接口装置上的控制棒操作内容即控制棒插入/抽拔方向的连续/间断/步进驱动指令，在规格上是否一致。

另外，对于促动器7之一即阻止控制棒驱动的制动器，从制动器信号输入部62，输入由现场控制装置3输出的制动励磁指令信号，使动作显示部68的灯亮灭。这样，确认制动器励磁信号的ON/OFF。

即，确认控制装置输出的制动器励磁信号的ON/OFF状态与中央控制装置1的人机接口装置上的控制棒操作内容在规格上一致。

这样，在干井模拟器62中，由于在模拟输出显示部66模拟显示电动机13的旋转方向，所以，可模拟确认来自现场控制装置3的电动机驱动指令信号引起的电动机13的动作。另外，由于在动作显示部68用灯显示制动器励磁指令信号的ON/OFF，所以，试验员可容易地确认制动器励磁指令信号的ON/OFF。

图11是用试验用同步发射器模拟控制棒位置信号，进行控制棒位置信号处理的确认试验的说明图。

图11中，将试验用同步发射器69连接在与促动器7相连的缆线端63。该试验用同步发射器69具有与检测促动器7的一部分即控制棒位置的控制棒位置检测电路14(同步发射器)同样的构造。从该试验用同步发射器69模拟控制棒位置信号，这时确认计数值的增减与从试验用同步发射器69模拟的控制棒位置的变化方向(控制棒的插入/抽拔)在规格上是否一致。上述计数值表示中央控制装置1和现场控制装置3的处理控制棒位置的电路上的控制棒位置。

这样，从试验用同步发射器69输出模拟信号，不驱动实际的控制棒，可实施中央控制装置1和现场控制装置3的控制棒位置处理电路的功能确认。

下面，说明中央控制装置1或现场控制装置3的控制棒位置计数值的同步零调节试验。促动器的控制棒驱动机构的机械下限位置的同步零调节试验，先在控制棒驱动机构的机械下限位置进行调节，使中央控制装置1或现场控制装置3的控制棒位置信号处理电路上的控制棒位置计数值与机械下限值一致，确认在中央控制装置1的控制棒操作板上显示的控制棒位置，显示机械下限位置。

即，在控制棒驱动机构内的球形螺母与下部盘簧接触的位置、即机械的最下限位置进行调节，使促动器7所示控制棒位置和中央控制装置1或现场控制装置3内表示控制棒位置的计数值一致。这时，如图12所示，进行设置在现场控制装置3的单元内的同步数字信号变换部70的调节，确认现场控制装置3内的表示控制棒位置的计数值在机械的最下限位置、以及中央控制装置1的控制棒操作板上显示的控制棒位置显示机械的最下限位置。

这样，在控制棒驱动机构12的机械的最下限位置，通过使促动器7表示的控制棒位置与中央控制装置1或现场控制装置3内的表示控制棒位置的计数值一致，中央控制装置1或现场控制装置3可形成用于进行控制棒控制的初期状态。

另外，促动器7的控制棒驱动机构12中的中空活塞与控制棒的联结被解除的后座位置的同步零调节试验，是在控制棒位于后座的状态进行调节，使中央控制装置1或现场控制装置3的控制棒位置信号处理电路上的控制棒位置计数值与后座位置一致，通过确认中央控制装置1的控制棒操作板上显示的控制位置显示后座位置而进行的。

即，控制棒驱动机构12内的中空活塞在与控制棒联结的活联结(バイォカツプリング)位置即后座位置时，实施使促动器7表示的控制棒位置与中央控制装置1或现场控制装置3内的显示控制棒位置的计数值一致的作业。这时，如图12所示，进行设置在现场控制装置3的单元内的同步数字信号变换部70的调节，确认现场控制装置3内的控制棒位置的计数值显示后座位置，以及确认中央控制装置1的控制操作板上显示的控制棒位置显示后座位置。

这样，在后座位置，通过使促动器7表示的控制棒位置与中央控制装置1或现场控制装置3内的表示控制棒位置的计数值一致，中央控制装置1和现场控制装置3可形成用于进行控制棒控制的初期状态。

图13是把与促动器构造相同的机器代替促动器，连接在促动器的连接缆线端，，进行促动器的动作试验和中央控制装置、现场控制装置的动作试验时的说明图。

图13中，把与促动器构造相同的机器71连接在促动器7的连接缆线端63。实施中央控制装置1和现场控制装置3输出的控制指令引起的促动器7的模拟动作确认，以及实施促动器的动作引起的中央控制装置1和现场控制装置3的联锁确认。这样，通过采用与促动器7构造相同的机器71，即使在没有促动器7的动作时，也能对中央控制装置1和现场控制装置3，模拟与促动器7同样的动作。

这里，对与促动器构造相同的机器71，也可以实施与促动器7同样的有负荷状态时的动作试验。这时，尽可能地以与促动器7的使用条件相近的条件，采用与促动器7构造相同的机器71，使从与促动器构造相同的机器71输出的动作模拟信号更接近实机的动作。

另外，在实施控制棒操作监控系统的中央控制装置1和现场控制装置3输出的控制指令引起的促动器7的动作确认、和由促动器的动作引起的中央控制装置1和现场控制装置3侧的联锁确认时，也可以将它们全部连接起来进行。即，把中央控制装置1、现场控制装置3、促动器7、传感器8全部组合起来，使促动器7动作。这样，实施中央控制装置1输出的控制指令引起的促动器7的动作确认和由促动器7动作引起的中央控制装置1和现场控制装置3的联锁确认，用实机动作实施控制棒操作监控系统的全部功能确认。

图14是用开关信号的PIP信号检测控制棒位置的控制棒位置检测器15的动作试验的说明图。

用开关信号的PIP信号检测控制棒位置的控制棒位置检测器15，是借助安装在控制棒6上的磁铁72的磁力使接点73ON/OFF，来检测控制棒位置的。在该控制棒位置检测器15上，连接着计测装置44和计测控制装置74。计测控制装置74根据接点73的ON/OFF，计测控制棒驱动时间。

计测装置44计测在控制棒驱动时测定的计测数据上的控制棒位置信号的ON/OFF时间，根据控制棒位置检测器15的接点73的数目和各接点73的设置间隔，求出各接点73引起的控制棒位置信号的检测时间间隔t。这样，确认控制棒位置检测器15的接点73的动作状态。再测定控制棒位置信号的检测电压V，确认该检测电压V的从额定电压的下降是在不影响计测控制装置的范围内。这样，进行控制棒位置检测器的健全性确认。

另外，用于检测控制棒位置的接点73，其磁力F≥F1时为ON，F＜F1时为OFF。这里，F1是接点动作所需的力。在控制棒位置检测器15中，在控制棒动作方向，只在磁铁72与接点73相同位置时，由于F≥F1，使接点ON，当位置错开时，立刻使接点73OFF。

假设安装在控制棒上的磁铁72的电荷为Q1，各接点73的电荷为Q2，各接点73与磁铁72间的距离为r，力F可用以下函数式表示。

F＝(1/4πε0)·H(Q1)·K(Q2)·G(r)

因此，当磁铁72对接点73的磁力不适当、计测装置44不能检测出接点73的正常动作时，即接点不动作、接点的ON时间或OFF时间过短时，将磁力F调节至适当的值。该调节是通过调节接点73与磁铁72间的距离r来进行的。

即，将控制棒位置检测器15的接点73连接在计测装置44上，从实际驱动控制棒时的计数据，检测各接点73的ON/OFF时间。从计测时的控制棒速度和各接点73的间隔，推测作为计测数据上各脉冲发射源的接点73，验证各接点73的ON/OFF时间是否符合规定。当不符合规定时，调节各接点73与磁铁72间的距离r，再次进行接点73的ON/OFF时间验证。

另外，从检测控制棒位置的接点73的ON/OFF时间，在计测控制装置74计测控制棒6的驱动时间(和快速停堆时间)。在把来自控制棒位置检测电路14的控制棒位置信号(模拟)输入计测控制装置74之前，对由计测装置44测定的计测数据上的控制棒位置信号的ON/OFF时间、和作为计测控制装置74的计测结果的控制棒驱动时间，进行时间数据对照，确认计测控制装置74的计测功能。

Claims (11)

1.控制棒操作监控系统的试验方法，具有促动器、现场控制装置、中央控制装置和控制棒自动化装置；上述促动器与原子反应堆内的若干控制棒对应设置，通过电动机使控制棒位置在插入/抽拔方向变化；上述现场控制装置与各促动器对应设置，用现场计算处理装置分别进行每个控制棒的驱动控制，根据来自该现场计算处理装置的指令，用转换装置进行驱动用的输出调节；上述中央控制装置通过传送网络设置在现场控制装置的上位，进行原子反应堆内的若干个控制棒的总括控制；上述控制棒自动化装置根据来自原子反应堆的处理量和其目标值的偏差计算，向中央控制装置输出控制棒的驱动指令；其特征在于，把试验装置作为传送网络上的一个站连接，该试验装置将原子反应堆内的处理量和现场控制装置的计算结果模拟输出给中央控制装置，对于来自中央控制装置的控制指令，将上述模拟输出向中央控制装置输出，实施中央控制装置的功能试验。

2.控制棒操作监控系统的试验装置，具有促动器、现场控制装置、中央控制装置和控制棒自动化装置；上述促动器与原子反应堆内的若干控制棒对应设置，通过电动机使控制棒位置在插入/抽拔方向变化；上述现场控制装置与各促动器对应设置，用现场计算处理装置分别进行每个控制棒的驱动控制，根据来自该现场计算处理装置的指令，用转换装置进行驱动用的输出调节；上述中央控制装置通过传送网络设置在现场控制装置的上位，进行原子反应堆内的若干个控制棒的总括控制；上述控制棒自动化装置根据来自原子反应堆的处理量和其目标值的偏差计算，向中央控制装置输出控制棒的驱动指令；其特征在于，具有用于生成表示促动器动作状态的模拟信号的FMCRD机器模拟器，FMCRD机器模拟器备有存储器、选择装置和信号模拟装置，上述存储器存有促动器的动作特性数据；上述选择装置从存储器中抽出并设定促动器动作特性数据；上述信号模拟装置根据从现场控制装置通过输入信号处理装置输入的促动器动作指令信号和由上述选择装置选择的促动器动作特性数据，用同步模拟装置模拟表示促动器动作状态的同步信号，通过输出信号处理装置输出。

3.如权利要求2所述的控制棒操作监控系统的试验装置，其特征在于，在上述信号模拟装置上，付加初期位置设定器、位置信号设定器和PIP信号发生器；上述初期位置设定器用于设定促动器的初期状态；上述位置信号设定器根据表示促动器动作状态的同步信号和来自初期位置设定器的设定信号，计算控制棒位置；上述PIP信号发生器接受位置信号设定器的输出信号，模拟PIP信号的状态，该PIP信号表示由磁力接点的ON/OFF检测出的控制棒位置。

4.如权利要求2所述的控制棒操作监控系统的试验装置，其特征在于，上述信号模拟装置上付加分离信号模拟装置，该分离信号模拟装置用于模拟分离信号的ON/OFF，该分离信号表示控制棒和促动器的控制棒驱动机构的结合状态。

5.如权利要求2所述的控制棒操作监控系统的试验装置，其特征在于，上述FMCRD机器模拟器备有在上述控制棒操作监控系统中由若干根控制棒同时驱动功能设定的最大控制棒根数的输入信号处理装置、信号模拟装置和输出信号处理装置。

6.如权利要求2至5中任一项所述的控制棒操作监控系统的试验装置，其特征在于，上述信号模拟装置中的输入信号处理装置，备有交流信号处理部，该交流信号处理部从现场控制装置的转换装置输入的交流信号中，读取促动器所要求的信息。

7.如权利要求2至5中任一项所述的控制棒操作监控系统的试验装置，其特征在于，上述信号模拟装置中的输入信号处理装置，备有数字信号处理部，该数字信号处理部从现场控制装置的现场计算处理装置输入的数字信号中，读取促动器所要求的信息。

8.控制棒操作监控系统的试验装置，具有促动器、现场控制装置、中央控制装置和控制棒自动化装置；上述促动器与原子反应堆内的若干控制棒对应设置，通过电动机使控制棒位置在插入/抽拔方向变化；上述现场控制装置与各促动器对应设置，用现场计算处理装置分别进行每个控制棒的驱动控制，根据来自该现场计算处理装置的指令，用转换装置进行驱动用的输出调节；上述中央控制装置通过传送网络设置在现场控制装置的上位，进行原子反应堆内的若干个控制棒的总括控制；上述控制棒自动化装置根据来自原子反应堆的处理量和其目标值的偏差计算，向中央控制装置输出控制棒的驱动指令；其特征在于，用于进行穿透部试验的穿透检验器备有缆线接头、插头和开关电路；上述穿透部设在原子反应堆收容容器或原子反应堆房屋壁上，用于保持原子反应堆收容容器或房屋密闭状态地拉入缆线；上述缆线接头用于与连接在上述穿透部上的试验对象即多芯缆线的接头连接并与其同径；上述插头设在缆线接头上，与多芯缆线的芯数相同；上述开关电路用于切换上述多芯缆线的各芯线与地线的连接/非连接状态。

9.控制棒操作监控系统的试验装置，具有促动器、现场控制装置、中央控制装置和控制棒自动化装置；上述促动器与原子反应堆内的若干控制棒对应设置，通过电动机使控制棒位置在插入/抽拔方向变化；上述现场控制装置与各促动器对应设置，用现场计算处理装置分别进行每个控制棒的驱动控制，根据来自该现场计算处理装置的指令，用转换装置进行驱动用的输出调节；上述中央控制装置通过传送网络设置在现场控制装置的上位，进行原子反应堆内的若干个控制棒的总括控制；上述控制棒自动化装置根据来自原子反应堆的处理量和其目标值的偏差计算，向中央控制装置输出控制棒的驱动指令；其特征在于，备有干井模拟器，该干井模拟器用于模拟使控制棒驱动的电动机的动作，进行中央控制装置或现场控制装置的动作确认试验。

10.控制棒操作监控系统的试验方法，具有促动器、现场控制装置、中央控制装置和控制棒自动化装置；上述促动器与原子反应堆内的若干控制棒对应设置，通过电动机使控制棒位置在插入/抽拔方向变化；上述现场控制装置与各促动器对应设置，用现场计算处理装置分别进行每个控制棒的驱动控制，根据来自该现场计算处理装置的指令，用转换装置进行驱动用的输出调节；上述中央控制装置通过传送网络设置在现场控制装置的上位，进行原子反应堆内的若干个控制棒的总括控制；上述控制棒自动化装置根据来自原子反应堆的处理量和其目标值的偏差计算，向中央控制装置输出控制棒的驱动指令；其特征在于，把权利要求9记载的干井模拟器连接在促动器的连接缆线端，把由上述电动机动作模拟部根据现场控制装置输出的电动机驱动指令信号模拟的电动机动作状态，在上述模拟输出显示部显示，确认电动机所要求的旋转方向/旋转速度/旋转量、和中央控制装置的人机接口装置上的控制棒操作内容即控制棒插入/抽拔方向的连续/间断/步进驱动指令在规格上一致。

11.控制棒操作监控系统的试验方法，具有促动器、现场控制装置、中央控制装置和控制棒自动化装置；上述促动器与原子反应堆内的若干控制棒对应设置，通过电动机使控制棒位置在插入/抽拔方向变化；上述现场控制装置与各促动器对应设置，用现场计算处理装置分别进行每个控制棒的驱动控制，根据来自该现场计算处理装置的指令，用转换装置进行驱动用的输出调节；上述中央控制装置通过传送网络设置在现场控制装置的上位，进行原子反应堆内的若干个控制棒的总括控制；上述控制棒自动化装置根据来自原子反应堆的处理量和其目标值的偏差计算，向中央控制装置输出控制棒的驱动指令；其特征在于，把权利要求9记载的干井模拟器连接在促动器的连接缆线端，把经过现场控制装置对上述制动器输出的制动励磁信号在上述动作显示部上显示，确认中央控制装置的人机接口装置上的控制棒操作内容一致。

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